某超高门式刚架轻钢结构设计

某超高门式刚架轻钢结构设计作者戚迎花，郭建勇来源《现代食品》2018年第16期摘要基于某超高门式刚架工程的设计过程，结合规范理解和软件计算，通过对荷载、板件宽厚比和柱顶位移几个参数的控制和选取，归纳出较经济、简便的设计思路，为超高门式钢架设计提供参考关键词超高门式刚架；荷载；板件宽厚比；柱顶位移AbstractBased onthe designprocess ofan ultra-high portalframe project,combineunderstandingof codeand softwarecalculations,through thecontrol andselection ofloads,plate width-thickness ratioandcolumn topdisplacement parameters,summarizes theeconomicaland simpledesign ideasand providesreferencefor thedesign ofultra-high portalframe.Key wordsUltra-high portalframe;Load;Width tothickness ratioof platemember;Column topdisplacement中图分类号TU

392.51工程概况广东省中山市某工业区毛米仓车间，高20m,跨度30m,内为16m高钢板仓，无吊车，建筑面积1650m2,室内外高差300mm,业主要求采用门式刚架结构项目平面布置图及主刚架立面如图

1、图2所示该地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为

0.10g,设计地震分组为第二组处于沿海地区，基本风压

0.6kN/m2o结构安全等级二级，刚架材料选用Q345B级钢2结构布置本工程主承力体系采用焊接H型截面门式刚架，屋顶及外墙围护结构采用压型钢板轻型材料刚架柱柱脚固结，柱子采用全高等截面为减小柱子平面外计算长度，保证整体结构空间的稳定性，厂房纵向每根钢架柱间除柱顶设置刚性系杆外，在柱中增设两道刚性系杆屋盖纵向设置通长刚系杆,间距

4.

55.5m〜3结构设计分析钢架结构的分析计算程序采用PKPM-STS钢结构软件设计本工程建筑高度大于GB51022-2015《门式钢架轻型房屋钢结构技术规范》［2］（简称《门规》）18m的限值要求，《门规》不能完全适用，因此设计过程中宜参考其他结构设计规范

3.1荷载荷载包括屋面恒载、活载、风荷载等风荷载取GB5009-2012《建筑结构荷载规范》（简称《荷规》）及《门规》较大值经对比，柱子风荷载《荷规》更大，梁风荷载《门规》更大笔者建议结构整体计算采用《荷规》风荷载，再用《门规》风荷载进行屋面斜梁验算柱子风荷载的输入，可以采用梯形荷载或等效矩形荷载计算

3.2板件宽厚比控制构件的板件宽厚比既是保证厂房框架延性的关键指标，也是影响单位面积用钢量的重要因素

[1]该单层工业厂房高度已经超出《门规》的适用范围，不建议采用《门规》控制对于轻屋盖厂房，《建筑抗震设计规范》

[1]

9.

2.14条及条文说明中，对设防烈度8度（

0.20g）及以下的情况，可采用性能化设计的方法，即“高延性、低弹性承载力”和“低延性、高弹性承载力”两种，即允许在构件强度和稳定满足不同地震作用的承载力要求时，可采用不同限值进行弹性设计阶段的板件宽厚比计算本工程按照“低延性、高弹性承载力”性能设计方法，当结构在满足较高地震作用的承载力要求时，允许采用较低限值进行弹性设计阶段的板件宽厚比计算，放宽了板件宽厚比的要求在满足2倍多遇地震作用下的要求时，可采用GB50017-2003《钢结构设计规范》

[3]（简称《钢规》）弹性设计阶段的板件宽厚比限值而PKPM-STS钢结构软件设计中已提供了相应的选项，可直接勾选设计

3.3柱顶位移控制及梁挠度本工程无桥式吊车，柱顶位移控制可采用《钢规》无桥式吊车的单层框架柱顶位移H/150的限值，考虑到厂房内钢柱与毛米仓距离较近，顶位移限制按H/180控制经计算，本工程柱顶位移由风荷载控制为满足柱顶水平位移，屋面梁截面随着柱截面加大而加大，梁的使用率较低，其挠度也能得到充分保证因此，梁截面可在满足板件构造及整体计算要求的前提下，尽可能减小截面，节约材料4结语本工程通过选取合适的荷载和柱顶位移限值参数，按照“低延性、高弹性承载力”性能设计方法，进行超规范要求的高度的门式刚架轻钢结构设计，既保证结构安全性，又达到较好的经济效果参考文献

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50011-2010（2016年版）建筑抗震设计规范[S].北京中国建筑工业出版社，

2016.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB51022-2015门式钢架轻型房屋钢结构技术规范[S].北京中国建筑工业出版社，

2015.

[3]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50017-20中钢结构设计规范[S].北京中国建筑工业出版社，

2003.作者简介戚迎花（1988—）,男，硕土；专业方向为结构设计。